Проект Kilopower – як ядерні реактори забезпечать майбутнє космічних місій

Технологія ядерних реакторів з використанням реакції поділу, як і на традиційних електростанціях, може в кінцевому підсумку зіграти головну роль в космічних польотах. Протягом багатьох років, відкинуті як небезпечні і дорогі, технології дев'ятнадцятого століття можуть повернутися. Проект Kilopower

Звідки взяти енергію для харчування ракети, космічного транспортного зонда, науково-дослідної станції на віддаленому небесному тілі? Це тільки один з багатьох, але дуже важливе питання, який ставиться перед командою планує космічні місії. Енергії має бути багато, вона повинна бути отримана в зручний і бажано дешевий спосіб. Ці прості для виконання на Землі вимоги в Космосі стають серйозними проблемами. Вчені намагаються подолати їх по-різному, і одним з рішень є використання ядерних реакторів, згоден з цим і засновник космічної компанії Firefly Aerospace українець Макс Поляков https://delo.ua/business/chastnyj-kosmos-vne-ssha-kak-ukrainec-maks-poljakov-razvivaet-in-345909/. ця технологія, яка сходить до 1816 році, становить основу проекту під назвою Kilopower.

Космічні ядерні реактори – реактивация

Космічні ядерні реактори, більш потужні, ніж ті які використовуються на Землі, вже кілька років є предметом обговорення багатьох вчених. На жаль, досить швидко з'ясувалося, що це дорога технологія, та й наші знання про неї занадто малі. Перший і останній повний тест з космічним ядерним реактором США провели в 1965.

З 1970 до 2010 року мало що змінилося, крім знань функціонування ядерних реакторів, які дозволили в 2012 виготовити і запустити перший змінений космічний реактор потужністю в 24 В. Це був успіх – виявилося, що ми можемо зробити щось подібне за розумні, з фінансової точки зору, гроші.

Проект Kilopower, який був запущений в 2015 році, полягає в тому, щоб в кінцевому підсумку використовувати ядерні реактори для роботи космічного транспортного і науково-дослідних станцій.

Проект Kilopower

Під цим ім'ям ховається відносно невеликі і, по завіреннях, дешеві у виробництві пристрої, які здатні забезпечити потужність від приблизно 1 (звідси і назва) до 10 кіловат. Все залежить від працездатності системи охолодження.

Підраховано, що простий марсіанський населений пункт з 4-6 людьми матиме потреби в енергії потужністю 40 квт. Досягти її можна завдяки використанню кількох реакторів Kilopower.

Як працює такий реактор? Це невеликий ядерний реактор для розщеплюється палива, з якого виділяється тепло через систему теплових трубок (де-факто винайдену 55 років тому в Лос-Аламосі) до модифікованого двигуна Стірлінга.модифікований двигун Стірлінга

Простіше кажучи, тепло, яке доходить до двигуна, нагріє робоче середовище відповідно до принципу роботи двигуна, який потім, також за принципом двигуна Стірлінга, охолоне в морозильних охолоджувачах, відкритих на Марсі (місяці або в космосі). Двигун буде частиною генератора електроенергії.

Використання матеріалу, що розщеплюється, яким в цьому випадку буде високозбагачений уран 235, забезпечить реактори високою ефективністю протягом багатьох років. Вся структура матиме відносно невеликий розмір по відношенню до енергоефективності, але все ж, вона не буде легкою. Проте, виконати транспортування реакторів буде простіше, ніж транспортувати великі сонячні системи.

ефективне охолодження – це ключ до успіху

Експерименти з прототипна реактором вже проводяться в штаті Невада в рамках експерименту KRUSTY (реактор з використанням двигуна Стірлінга), Котрий, в свою чергу, заснований на попередньому досвіді команди Los Alamos. вони показують, що охолодження ядерного реактора за допомогою теплових трубок можливо. Саме цей етап роботи, розвиток ефективного охолодження, зайняв особливо багато часу.

Kilopower – де він буде використовуватися

Марс – це мета, яка найбільше хвилює емоції вчених, адже проблеми, з якими зіткнуться перші марсіанські місії, не можуть бути вирішені без ефективного джерела енергії. Але реактори Kilopower можуть також використовуватися на Місяці та інших небесних тілах, а також і на космічних апаратах, тому що їм потрібен не тільки ефективний привід, але і енергія для харчування бортових модулів. Особливо це стосується пілотованих транспортних засобів.

Заплановані місії в яких будуть використовуватися космічні ядерні реактори:

  • Місії Титан Сатурн (Місія Titan Saturn System (ЦСМ) ).
  • Місія до поясу Койпера.
  • Місія до Хирона.

_

Оцінити статтю
Новини IT
Додати коментар